金鵬明

摘? ?要:山區(qū)河道結(jié)合生態(tài)景區(qū)河道的水環(huán)境治理工作目前尚處于起步階段,其最關(guān)鍵性問(wèn)題是在保證防洪安全的前提下,體現(xiàn)河道的生態(tài)性。本文以南河流域陽(yáng)日鎮(zhèn)段骨干河道治理為例,講究“無(wú)為而治”,遵循客觀規(guī)律而為。保留河道在多年水流條件下形成的最適宜、最安全的形態(tài);將散亂的河灘規(guī)整為與岸線走向趨勢(shì)基本相同的生態(tài)沙灘,化零為整。其措施提高了河道的景觀性,對(duì)增強(qiáng)區(qū)域防汛除澇能力、加強(qiáng)水土保持、改善水環(huán)境、增強(qiáng)河道生態(tài)景觀效果均有積極作用。
關(guān)鍵詞:南河流域? 山區(qū)河道? 水環(huán)境治理
南河流域處于神農(nóng)架林區(qū)的中部和東北部,流域總長(zhǎng)度819.618km,流域面積1385.62km2,約占林區(qū)總面積的41.8%。南河屬于漢江支流,是林區(qū)流域面積最廣、流量最大的河流,流域內(nèi)青楊河、關(guān)門(mén)河、宋洛河河道多為U型,而古水河、洛溪河河道多呈V型。南河水系的河流屬高山河流,河流下切強(qiáng)烈,河床比降大,河道都多彎曲,平直河道多處于河谷平原地段,河道中布滿厚度不等的砂卵石。
神農(nóng)架林區(qū)包括陽(yáng)日鎮(zhèn)、松柏鎮(zhèn)、宋洛鄉(xiāng)等,其中陽(yáng)日鎮(zhèn)是神農(nóng)架林區(qū)的東大門(mén),也是連接鄂中、鄂東部旅游和神農(nóng)架旅游的重要通道。加快推進(jìn)南河流域生態(tài)建設(shè)是落實(shí)黨中央和湖北省關(guān)于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)保護(hù)和綠色發(fā)展戰(zhàn)略的不然要求,也是改善項(xiàng)目輻射區(qū)域內(nèi)貧困居民生產(chǎn)生活條件的有力舉措。本文以南河流域陽(yáng)日鎮(zhèn)段骨干河流治理工程為實(shí)例,按照山區(qū)河道防洪特點(diǎn),在不影響河道過(guò)流能力情況下,規(guī)整主河槽,保持河道原有線型自然流暢及水流流態(tài)不變,保證魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵洄游;同時(shí)將淤積的沙礫規(guī)整為生態(tài)灘地并布置綠化,就地取材,廢料利用,因地制宜,體現(xiàn)“安全、生態(tài)、環(huán)境”三位一體,營(yíng)造安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的人文水環(huán)境。在防洪安全的前提下,合理規(guī)劃旅游產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)岸段,結(jié)合區(qū)域內(nèi)旅游發(fā)展規(guī)劃,加強(qiáng)兩岸景觀效果提升,采取改善河槽和集中水流等措施,既形成長(zhǎng)期生態(tài)流水。同時(shí)充分考慮河道的生態(tài)性、保證區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展,為山區(qū)河道結(jié)合生態(tài)景區(qū)河道的水環(huán)境治理提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。
1? 河道現(xiàn)狀情況及分析
南河流域?qū)儆诘湫蜕絽^(qū)性河流,具有明顯的山區(qū)水文特征。其洪水特征受暴雨強(qiáng)度和地形的影響,暴雨主要集中在4~9月,由于該流域暴雨強(qiáng)度大,河道坡降較陡,河道較窄,洪水匯流時(shí)間短,洪水暴漲暴落。南河陽(yáng)日鎮(zhèn)段河道由于泥砂的淤積會(huì)導(dǎo)致河道縱比降變緩,該段最大坡降0.6%,最小坡降0.3%,平均坡降為0.5%,河道最大寬度約為230m。
陽(yáng)日鎮(zhèn)(見(jiàn)圖1)地處大巴山脈東延部分,漢江一級(jí)支流南河的上游,特殊的區(qū)位決定了該鎮(zhèn)極易遭受山洪威脅,列為重災(zāi)區(qū)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘及相關(guān)資料收集,陽(yáng)日段鎮(zhèn)區(qū)內(nèi)各河段已有防洪墻普遍高低不齊,地面高程多數(shù)達(dá)不到20年一遇標(biāo)準(zhǔn),局部低洼地段防洪能力不足5年一遇。具體主要包括以下幾種情況:
(1)現(xiàn)狀防洪設(shè)施建設(shè)跟不上城鎮(zhèn)發(fā)展速度,已建護(hù)岸頂高程不能滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。自20世紀(jì)90年代以來(lái),基本上每年都會(huì)遭受不同程度的洪水災(zāi)害,如泥石流、堤壩垮塌、公路大面積塌方。
(2)已有護(hù)岸結(jié)構(gòu)年久失修、老損嚴(yán)重。部分河段兩岸已建有漿砌防洪墻,但年久失修,墻體高低參差不齊,永久性防洪堤長(zhǎng)度和高度不夠,局部淘刷現(xiàn)象,多處防洪墻基礎(chǔ)懸露、崩塌。
(3)河道淤積嚴(yán)重。由于上游存在一些采石場(chǎng),使得大量泥沙進(jìn)入河道,鎮(zhèn)區(qū)部分生活、工業(yè)、建筑垃圾也進(jìn)入河道,導(dǎo)致河道淤積嚴(yán)重,過(guò)流斷面縮小,不僅影響了河道水質(zhì),同時(shí)也阻礙了河道安全行洪[1]。
(4)河道生態(tài)系統(tǒng)破壞嚴(yán)重。陽(yáng)日鎮(zhèn)境內(nèi)南河流域兩岸分布有多條支流,沿線存在多處采砂場(chǎng)。由于采砂場(chǎng)作業(yè)不規(guī)范,以及采砂治理措施欠缺,其產(chǎn)生的沖洗砂石泥水未經(jīng)處理直排河,致使河道水質(zhì)渾濁,部分段淤積嚴(yán)重。此情況已經(jīng)成為目前干流主要污染源頭。
(5)水產(chǎn)養(yǎng)殖污染。神農(nóng)架林區(qū)境內(nèi)南河流域陽(yáng)日鎮(zhèn)魚(yú)頭河水庫(kù)現(xiàn)有水產(chǎn)養(yǎng)殖,養(yǎng)殖水域面積93萬(wàn)m2,種類(lèi)全部為魚(yú)類(lèi)(主要為草魚(yú)),采取網(wǎng)箱養(yǎng)殖,規(guī)模為1200箱。根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖污染源分析,陽(yáng)日鎮(zhèn)魚(yú)頭河水庫(kù)雖然整體規(guī)模不大,但對(duì)區(qū)域內(nèi)水質(zhì)有一定的影響。
2? 治理方案
2.1 總設(shè)計(jì)思路
本次治理方案按照山區(qū)河道防洪特點(diǎn),在不影響河道過(guò)流能力情況下,規(guī)整主河槽,保持河道原有線型自然流暢及水流流態(tài)不變,滿足河道生態(tài)修復(fù)的要求,保證魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)卵洄游;同時(shí)將淤積的沙礫規(guī)整為生態(tài)灘地并布置綠化,就地取材,廢料利用,因地制宜,體現(xiàn)“安全、生態(tài)、環(huán)境”三位一體,營(yíng)造安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的人文水環(huán)境,加強(qiáng)兩岸景觀效果提升,保證區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展。
(1)復(fù)式斷面設(shè)計(jì)。
南河陽(yáng)日灣段河灘較為開(kāi)闊,根據(jù)測(cè)量成果顯示,河灘階地與河槽深泓線高程相差很大,河床覆蓋層很厚,在河道整理中河道斷面設(shè)計(jì)擬采用原狀復(fù)式斷面形式:為確保安全泄洪,整理主河槽為60~80m,在較寬河段形成兩個(gè)灘地,按高于3年一遇水位形成一級(jí)過(guò)水灘地;按高于20年一遇洪水位形成一級(jí)生態(tài)灘地。
枯水期流量小,水流歸順主河槽;洪水期流量大,允許超過(guò)20年一遇的洪水漫灘,經(jīng)過(guò)計(jì)算,因過(guò)水?dāng)嗝娲螅樗徊桓撸瑑砂犊刹恍栊藿ǜ叽蟮姆篮榈獭_@樣,枯水期根據(jù)河灘的寬度和地形、地勢(shì),結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際充分利用河灘的功能:河灘的合理清淤整理,既能充分發(fā)揮河灘的功能,又不因圍灘而抬高洪水位,加重兩岸的防洪壓力。
(2)灘地的保留和利用。
灘地是山溪性河道的特有產(chǎn)物。南河陽(yáng)日灣段為流經(jīng)集鎮(zhèn)城區(qū)的河段,現(xiàn)存較多灘地,范圍開(kāi)闊,洪水期間水流漫灘,有利于行洪滯洪。河道治理應(yīng)保留其功能,在滿足灘地行洪需求的同時(shí),利用灘地設(shè)置生態(tài)坡地、水中灘涂、開(kāi)發(fā)其親水功能,成為市民游玩的好地方。本次擬在較寬闊處灘地河段形成沙灘游玩等野外活動(dòng)水域;在其余河灘相對(duì)較窄處將來(lái)有條件也可修建架空式親水人行步道等。
河床整理中,順應(yīng)河勢(shì),因地制宜,保留原有河灘和彎道,恢復(fù)河道的天然形態(tài),保持河床的坡降,降低洪水位,減少洪峰壓力,同時(shí)改造局部防洪堤的頂部形態(tài),種植花槽達(dá)到美化的目的。另外,彎曲的水流更有利于生物多樣性,為各種魚(yú)類(lèi)洄游等生物創(chuàng)造了適宜的生存環(huán)境[2]。
(3)防沖不防淹的矮胖型生態(tài)擋護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
南河陽(yáng)日灣段河流具有河床坡降較緩,該段平均約為5‰,雖然洪水有暴漲暴落的特點(diǎn),高水位歷時(shí)短,流量集中,流速大,對(duì)河岸沖刷嚴(yán)重,但枯水期間,來(lái)流量很小,僅有陽(yáng)日電站發(fā)電尾水、古水河和洛溪河少量匯水流經(jīng)河槽,寬闊的河面幾乎處于斷流狀態(tài),毫無(wú)生機(jī)。
結(jié)合水文計(jì)算,在河床清淤中通過(guò)對(duì)河槽進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整、維持原有河道縱坡在3~5‰,可實(shí)現(xiàn)整個(gè)河道沿程不斷流,并采用防沖的矮胖重力式擋護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保護(hù)各處生態(tài)灘地基本穩(wěn)定,還河流以空間,給洪水以出路,允許低頻率洪水漫過(guò)過(guò)水灘地,確保灘地?fù)踝o(hù)結(jié)構(gòu)沖而不垮。水中擋護(hù)結(jié)構(gòu)擬采用大卵石塊堆砌體等生態(tài)結(jié)構(gòu)形式,達(dá)到投資省、整體性好、抗沖能力強(qiáng),以提高水中河槽防護(hù)的生態(tài)性和穩(wěn)定性[3]。
2.2 具體措施
(1)根據(jù)地勘資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,目前河道砂礫石覆蓋層較厚(5~10m),淤積厚度較大,擬將依河流走勢(shì)打造主水道,對(duì)不規(guī)整的淤積體進(jìn)行清淤平整;
(2)根據(jù)枯水期水位很低的特點(diǎn),對(duì)河道局部較為寬闊河段在不影響行洪前提下進(jìn)行重點(diǎn)打造,即枯水期水位以上利用河道中淤積料順?biāo)鞣较蝾A(yù)留生態(tài)灘地;
(3)根據(jù)洪水期20年一遇洪水位,在不影響行洪前提下,在局部較為寬闊區(qū)域靠近河岸防洪墻處保留并利用河床砂卵石層整理成綠化生態(tài)休憩灘地;
(4)對(duì)已建硬質(zhì)擋墻河岸根據(jù)20年一遇防洪水位,改造原有防洪墻,使之具有植物花草等景觀生態(tài)特點(diǎn),盡可能避免視覺(jué)上的生硬和單調(diào);
(5)對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)的水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱進(jìn)行拆除。
2.3 成果效益
經(jīng)過(guò)河道整治后,疏通河道,擴(kuò)大河道的過(guò)水?dāng)嗝婷娣e,提高行洪能力;利用淤積的砂礫料規(guī)整為生態(tài)沙灘,提高河道的景觀性,提供安全的親水平臺(tái)。項(xiàng)目實(shí)施后主要的成效體現(xiàn)如下。
2.3.1 經(jīng)濟(jì)成效
(1)防洪效益,體現(xiàn)在當(dāng)支流和南河河道遭遇20年一遇洪水時(shí),工程建設(shè)可保障沿岸城鎮(zhèn)居民生命財(cái)產(chǎn)安全。
(2)河道護(hù)岸生態(tài)化,改善了河岸的微生境,水生動(dòng)植物生存環(huán)境有所改善,從而提升了水體的自?xún)裟芰Γ欣诟纳坪拥浪|(zhì)。
(3)水環(huán)境的改善,有利于景區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè)、旅游業(yè)迅速發(fā)展,加快了地區(qū)全面建設(shè)新農(nóng)村的發(fā)展步伐。
2.3.2 環(huán)境成效
能增強(qiáng)了風(fēng)景區(qū)的水體自?xún)裟芰Γ瑸楦纳坪拥浪w的水質(zhì)和地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量起到積極的推進(jìn)作用。
2.3.3 社會(huì)成效
(1)完善南河流域生態(tài)治理理念,提高城鎮(zhèn)功能,改善人居環(huán)境;
(2)樹(shù)立神農(nóng)架生態(tài)保護(hù)區(qū)重視生態(tài)建設(shè)、保護(hù)優(yōu)美環(huán)境的良好形象。
3? 結(jié)語(yǔ)
隨著全國(guó)仍至全世界對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的呼聲漸漲,水生態(tài)治理規(guī)劃將首先成為未來(lái)幾十年里全國(guó)仍至全世界環(huán)境保護(hù)的重要環(huán)節(jié)之一,山區(qū)河道結(jié)合生態(tài)景區(qū)河道的水環(huán)境治理工作目前尚處于起步階段,其最關(guān)鍵性問(wèn)題是在保證防洪安全的前提下,體現(xiàn)河道的生態(tài)性。而河道形態(tài)是在多年的水流條件下形成的最適宜、最安全的形態(tài),所以治理山區(qū)性河道要講究“無(wú)為而治”,遵循客觀規(guī)律而為。本文工程設(shè)計(jì)保留河道的深泓線,基本不改變水流的流態(tài);將散亂的河灘規(guī)整為與岸線走向趨勢(shì)基本相同的生態(tài)沙灘,化零為整,提高河道了河道的景觀性,對(duì)增強(qiáng)區(qū)域防汛除澇能力、加強(qiáng)水土保持、改善水環(huán)境、增強(qiáng)河道生態(tài)景觀效果均有積極作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 張戰(zhàn)平,賈屏.河南省貧水化問(wèn)題及其對(duì)策[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),2008(3):9-11.
[2] 盧思維.山溪性河道水利景觀改造設(shè)計(jì)策略研究——? ? ?以張家界市索溪河武陵源區(qū)段為例[D].中南林業(yè)科技大學(xué),2015.
[3] 孫贊盈,尚紅霞,彭紅.2018年汛期黃河下游河道排洪能力分析[J].人民黃河,2019(12):8-12.